Понятие о минералах, их классификация, свойства. Основные группы породообразующих минералов. Значение первичных и вторичных минералов.

Почвы образуются из поверхностного слоя горных пород при поселении на них зеленых растений и микроорганизмов. Породы, из которых сформировались почвы, наз почвообразующими(материнскими).Их называют также грунтами и подпочвами.Химический и минералогический составы зависят от состава той горной породы, из которой она сформировалась.Горные породы состоят из минералов, имеющее общее происхождение.Большинство горных пород состоят из нескольких минералов, простые породы–из одного минерала.Минерал – это природное тело, имеющее постоянный химический состав и определенные физические свойства.По происхождению различают первичные минералы, входящие в состав магматических пород, и вторичные минералы, образовавшиеся в результате выветривания первичных минералов и изменения их химического состава.К первичным минералам относят те, которые входили в состав магматических пород и перешли в другие породы и почвы без каких-либо изменений состава.Таким образом, первичные минералы представляют собой остаток магматических пород, подвергшихся только механическому разрушению, но сохранивших свой химический состав.Первичные минералы обычно примешаны к вторичным минералам, которые образуют основную массу почв.Только песчаные породы и почвы состоят в основном из первичного минерала–кварца.Первичные минералы образуются из магмы в недрах Земли при определенной температуре и давлении.При выходе на земную поверхность они под воздействием воды, воздуха и живых организмов разрушаются и превращаются во вторичные минералы, из которых формируются осадочные почвообразующие породы.

Понятие о минералах.

Планета Земля состоит из минералов и горных пород. Они яв­ляются основой почв и определяют многие их свойства. Поэтому для почвоведения чрезвычайно важны знания о распространении, образовании минералов и горных пород, их свойствах и изменени­ях во времени.

Минерал - это природное химическое соединение, реже - са­мородный элемент. Минералы могут быть твердыми, жидкими и газообразными, например кварц, оливин, микролин, доломит, гематит, гипс, галит, сера, вода, диоксид углерода и др.

Минералогия – геологическая наука, которая изучает состав, химические и физические свойства минералов, их происхождение, процессы изменений и превраще­ний в другие минералы, а также взаимоотношения одних минера­лов с другими в минеральных месторождениях или горных поро­дах. Задачей петрографии (от греческого слова «петра» — камень) является изучение минерального состава пород, их строения, сло­жения, условий залегания, распространения, происхождения и образования различных полезных ископаемых.

В настоящее время известно около 2800 минералов, но распрос­транены они неодинаково. Минералы, наиболее часто встречаю­щиеся и образующие основу многих горных пород, называют поро­дообразующими.

Наибольшее распространение получили минералы, содержащие кислород, кремний и алюминий, т.к. эти элементы преобладают в земной коре – 82, 58%. Первые двенадцать элементов составляют 99, 29%, а на все остальные приходится всего 0, 71%.

Элементы иначе называют кларками - по фамилии ученого, определившего их среднее содержание в земной коре.

Следует обратить внимание на то, что в материнских породах почв и в разных генетических горизонтах содержание элементов иное, что связано с происхождением пород и почвообразователь­ными процессами.

Классификация. Классификация минералов основывается на процессах их образования.

Выделяют три группы процессов образования минералов:

1) Процессы образования минералов в эндогенной зоне.

С эндогенной зоной земной коры связано течение магматичес­ких, пегматитовых, пневматолитовых, гидротермальных и вулка­нических процессов образования минералов. Все эти процессы протекают при остывании магмы (ультракислых, кислых, средних, основных и ультраосновных по содержанию SiО2 расплавов); в них участвуют практически все известные элементы, но в разных ко­личествах.

Магматические процессы минералообразования – это образование минералов при остывании основного минерального расплава магмы. В зависимости от тем­пературы и давления выкристаллизовываются разные минералы.

Минералы магматического происхождения: - полевые шпаты (лабрадор, микроклин, ортоклаз),

-слюда, - биотит, - оливин

Пегматитовые процессы – сложные процессы кристаллизации минерального расплава в последние моменты его остывания. Образующиеся при этом минералы называются пегматиты. Для них часто характерна определенная направленность кристаллов; иногда сочетание минералов создает своеобразный рисунок, например письменный гранит.

Пневматолитовые процессы– это процессы образования минералов при остывании раскаленных газов магматических очагов. При этом совершается ряд химических реакций, которые приводят к образованию минералов. Процессы пневматолиза оказывают значительное влияние на образование слюд. Часто в процессах пневматолиза играет важную роль вода, которая вступает в реакцию с летучими соединениями. Компоненты раскаленных газов магматических очагов также вступают в реакцию с твердой массой ранее образовавшихся минералов. При том происходят химические реакции, сопровождаемые изменением химического состава минералов и образованием новых минералов.

В результате гидротермальных процессов происходитвыпадение минералов из горячих водных растворов магматических очагов при их остывании.

Минералы, образовавшиеся в трещинах земной коры при остывании гидротермальных растворов, называют жильными. Как правило, они имеют стекловатую или скрытокристаллическую структуру, т.к. при образовании в земной коре трещин, обычно разветвленных, гидротермальные растворы устремляются в них под влиянием высокого давления, быстро остывают, попадая в область низких температур и давления. Гидротермальные жилы в основном выполнены жильным кварцем, халцедоном, калцитом, флюоритом. Реже жильное тело представлено сидеритом, магнезитом. Из рудных минералов в гидротермальных жилах встречаются самородные металлы, такие как золото и серебро, сульфиды.

Вулканический процесс минералообразования происходит при выбросе магмы на поверхность земной коры при ее прорыве из магматического очага. Место прорыва магмы – вулкан может быть как на суше, так и на дне моря. При вулканизме минералы образуются из всех трех компонентов магматических очагов: из минерального расплава, их газов и паров и гидротермальных растворов. Эти компоненты остывают на поверхности земной коры очень быстро, поэтому образуются минералы пористой, стекловатой и скрытокристаллической структур. Вулканическое стекло – обсидиан, пемза, базальт. У минералов вулканического происхождения имеются аналоги полнокристаллической структуры, образовавшиеся при медленном остывании магматических очагов.

2) Процессы образования минералов в экзогенной или гипергенной зоне.

В этой зоне различают три группы процессов образования минералов.

Экзогидатогенные процессы – процессы выделения минералов из холодных нисходящих водных растворов поверхностного происхождения. Талые и дождевые воды, фильтруясь через почвы и рыхлые породы, растворяют те или иные минеральные соединения. Растворяющая способность воды значительно возрастает при повышении в ней концентрации СО2, Н2S, органических и минеральных кислот. При определенных высоких концентрациях ионов происходит образование и выпадение минералов. Так образуются кристаллы гипса, галита, кальцита, кварца, вивианита.

Процессы минералообразования в результате выветривании. Выветривание – это процессы изменения физического состояния и химического состава минералов под влиянием H2O, O2, CO2, температурных колебаний, живых организмов, делювиальных потоков (талых и дождевых вод), разрушительной деятельности моря, рек, ветра, ледниковых вод.

Типы выветривания:

· химическое выветривание - процессы химического выветривания приводят к образованию вторичных минералов в экзогенной зоне под влиянием абиотических факторов: воды, диоксида углерода, кислорода воздуха. Эти процессы охватывают толщу осадочных пород в сотни метров, они активно совершаются и в почвах. При данном типе выветривания первичных минералов их каждого минерала образуется несколько вторичных.

Глинные минералы - это экзогенные образования. По классификации М.Ф. Викуловой они подразделяются на:

· Аморфные (аллофан, образуется при химическом выветривании вулканического стекла, вулканического пепла, а также при взаимодействии сульфатных вод с глинными минералами и силикатами алюминия)

· Кристаллические или скрытокристаллические.

К группе гидрослюд относятся минералы, занимающие промежуточное положение между глинными и слюдами. Гидрослю­ды являются продуктами химического выветривания слюд и поле­вых шпатов. Их относят к трехслойным минералам глин.

· биологическое выветривание - это механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.

· физическое

Процессы минералообразования в вод­ных бассейнах - это процессы осаждения минералов в мор­ских и океанических заливах, а также в бессточных соляных озерах в условиях жаркого климата, при интенсивном испарении воды и возрастающей в воде концентрации солей.

Биогенные процессы минералообразова­ния совершаются при участии живых организмов, а минералы носят название биолиты.

Процессы биолитообразования:

1) Минералы образуются только после смерти организмов, пос­ле их сложных превращений и химических изменений (фосфори­ты, ископаемые угли и т. д.).

2) Минералы образуются при жизни организмов и освобожда­ются после их смерти. Таково происхождение СаСО3 в известня­ках из раковин моллюсков, диоксида кремния в диатомите из ра­ковин диатомовых водорослей и т. д.

3) Минералы образуются и выделяются в процессе жизни организмов как результат биохимических процессов.

Метасоматические процессы минералообразова­ния - это замещение ранее об­разовавшегося минерала новым с заменой катионной или анион­ной части соединения в результате химического воздействия цир­кулирующих растворов на ранее образовавшиеся минералы (экзо­генный катионный или анионный метасоматоз).

3) Метаморфические процессы минералообразования.

В результате тектонических движений земной коры минералы (и горные породы), образовавшиеся в экзогенной и эндогенной зонах, могут оказаться в зоне метаморфизма и находиться под воз­действием новых физических условий давления, температуры, а также новых химических условий, при которых они становятся не­устойчивыми и превращаются в другие минералы. В зоне метамор­физма совершаются реакции образования минералов, обратные тем, которые происходят в верхних частях земной коры. Это де­гидратация, деоксидация, декарбонатизация. Например, опал, теряя воду, превращается в халцедон и кварц. Все минералы классифицируются в зависимости от химиче­ского состава и делятся на пять типов, которые приведены ниже (по Е. К. Лазаренко):

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. 14. Понятие о севообороте. Причины, вызывающие необходимость чередования культур.
2. I. 17. Понятие о чистых и занятых парах.
3. I. 49. Основные принципы разработки системы применения удобрений.
4. I. Основные подходы к определению и изучению культуры.
5. I. Основные физические явления и процессы в электрических аппаратах
6. I. Основные черты и особенности западноевропейской культуры XIX века
7. I. Основные черты и особенности западноевропейской культуры XIX века.
8. I. Понятие органа государственного управления (исполнительной власти)
9. I. Прослушайте следующие слова и группы слов, и повторите их в паузах за диктором.
10. I. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ, ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ СФЕРЫ КУЛЬТУРЫ И ИСКУССТВА
11. II. 17. ПОНЯТИЕ «ЦИВИЛИЗАЦИЯ»
12. II. 36. Основные задачи семеноводства.